(57)【要約】      （修正有）【課題】吸着パッドからガラスを剥離する際に、ガラス基板を破損させることなく、素早く剥離する吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法を提供する。【解決手段】エアシリンダ４を駆動し、カム５を通じて回転軸６により回転可能な傾斜手段７を作動し、傾斜手段７に保持された自転軸１を傾けて加圧盤２を傾け、加圧盤２に貼着された吸着パッド３に吸着されたガラス基板Ｇを、ハンド８に付設した複数の吸盤９で吸着し、吸着パッド３とガラス基板Ｇとの間にエアガンで高圧エアを吹き付け隙間を生じさせた後、その隙間にスプレーガン１０で水を吹き込んで隙間を広げつつ、ガラス基板Ｇの水を吹き込む側近傍を吸盤９で下方に引くことにより、吸着パッド３からガラス基板Ｇを剥離させる。【選択図】  図１
2005019591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着パッドと吸着パッドに吸着保持されたガラス基板端部との境界に生じさせた隙間に水を吹きこんで吸着を解き、吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法であって、吸着パッドおよびガラス基板を、水を吹きこむ側を高くして水平面より傾けた状態で、吸着パッドとガラス基板との境界に水を吹きこんで隙間を広げつつ剥離することを特徴とする吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法。
【請求項２】
吸着パッドおよびガラス基板を傾けた際の、水平面となす角度が１度以上、９０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法。
【請求項３】
加圧盤を有する片面研磨機の加圧盤の自転軸を傾斜させることにより、吸着パッドおよびガラス基板を傾けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法。
【請求項４】
加圧盤を有する片面研磨機の加圧盤の自転軸に傾斜手段を付設したことを特徴とする請求項３に記載の吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法に使用する片面研磨機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法に関し、特に液晶ディスプレイ向けガラス基板およびプラズマディスプレイ向けガラス基板等の大型ガラス基板の片面を多孔質軟質樹脂等からなる吸着パッドに吸着保持させた状態で、もう片面を研磨布等に摺接させ研磨した後で、吸着パッドより大型ガラス基板を剥離する際に好適に使用できる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大画面の液晶テレビおよびプラズマテレビの普及に従い、液晶テレビ、プラズマテレビ向けガラス基板のサイズは大きくなっている。またパーソナルコンピュータ用液晶パネルは、フロート法などで製造された１枚の薄い大板ガラスから、液晶パネルとするためのフォトリソ工程を経た後、パネルサイズに切断する、言い換えれば、多面取りされる。
【０００３】
これらガラス基板の製造直後の表面は完全な平滑面ではなく、多少のうねりやマイクロコルゲーション、凹凸、キズ等を有しているので、通常、これらの基板は研磨した後に使用される。近年、研磨されるガラス基板は、板厚は薄いままでサイズが大型化している。
【０００４】
ガラス基板を片面研磨する際は、ガラス基板の片面を保持した状態で、もう片方の面を研磨布等に摺接させて研磨する。研磨する際のガラス基板の保持については、加圧盤またはテーブル等に貼着された微小空泡を有する多孔質軟質樹脂からなる吸着パッドを吸水させて、その平滑な吸着面に加圧ローラ等の押圧手段でガラス基板を押しつけることで、ガラス基板の片面を吸着保持する方法が広く用いられている。
【０００５】
該方法を前記大型のガラス基板の保持に使用すると、吸着面積が広いため十分な保持力が得られること、および吸着保持させることが容易なこと等の利点がある。しかしながら、ガラス基板が薄くサイズが大きい程、吸着パッドに吸着保持されたガラス基板を、研磨後に吸着パッドより剥離する際に、ガラス基板が大きくしなり、言い換えれば、反って破損し易い。破損を防ぐためには、剥離速度を遅くせざるを得ない。
【０００６】
このことの対策として、例えば、特許文献１には、上側の可撓自在な定盤でガラス基板の全面を保持し、定盤を可撓手段で撓ませてガラス基板を下側の研磨テーブル上の吸着パッドから剥離させていき、定盤を退避手段で研磨テーブルから退避移動させることで、ガラス基板を研磨テーブルから自動で剥離するガラス基板の吸着パッドからの剥離方法およびその機械が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、ガラス基板の一方側を吸着パッドによって、保持した後、ガラス板の他方側と吸着パッドとの境界に向けて圧縮エアを噴出し、ガラス板を浮上させ、そして、浮上したガラス板と吸着パッドとの隙間に水滴を供給して吸着パッドの吸着力を無くすことで、ガラス板を吸着パッドから自動で剥離するガラス基板の吸着パッドからの剥離方法およびその機械が開示されている。
【０００８】
特許文献２に記載の、吸着パッドからガラス基板を剥離する際に高圧エアで水を吸着パッドとガラス基板の境界に吹きこんで隙間を生じさせて吸着パッドよりガラス基板を剥離させることは、特に、ガラス基板のサイズが大きい場合、および板厚が薄い場合、吸着パッドへのガラス基板の吸着を素早く解いて剥離時にガラス基板の反りを少なくする作用を有するため、ガラス基板の破損の発生が減少する効果が大きい。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−８４８４４号公報
【特許文献２】
特開２０００−９４３１９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、吸着パッドよりのガラス基板の剥離時に、吸着パッドとガラス基板との隙間に吹きこむ水の量が少ないと、水が分散し、吸着パッドとガラス基板との間に生じる隙間を広げることができずに、吸着を素早く解くことが困難となり、例えば、吸盤によりガラス基板の片側を吸い付けてガラス基板を引くことで、吸着パッドよりガラス基板を無理に剥離しようとすると、ガラス基板が反って破損する可能性が高くなるという問題があった。一旦、破損すると続いて剥離する基板のキズ防止のため、破損した際のガラス片を吸着パッドから完全に取り除く、または吸着パッドを取り替える必要があり、工程のロス時間が大きい。
【００１１】
ガラス基板を反らせないためには、ガラス基板を引く速度、言い換えれば、吸着パッドよりガラス基板を剥離する速度を遅くせざるを得ないが、剥離に要する時間が長くなり、工程の生産性が低下する。
【００１２】
一方、吸着パッドとガラス基板との隙間に吹きこむ水の量が多いと、吸着パッドに多量の水が吸収されるため、吸着パッド中の水分が過多となり、ガラス基板の保持力が不足して、ガラス基板が滑り破損が生じ易いという問題があった。また、工程内に水が飛び散り作業環境が汚くなる等、作業環境に悪影響を与える。
【００１３】
本発明は、吸着パッドからガラスを剥離する際に、ガラス基板を破損させることなく素早く剥離する吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者が、上記の課題を解決する手段を検討したところ、吸着パッドよりガラス基板を剥離する際に、水を吹きこむ側を高くして、吸着パッドおよびガラス基板を水平面から下側に傾けた状態で、吸着パッドとガラス基板端部との境界にエアを吹きつけて吸着パッドとガラス基板の間に隙間を生じさせ、次いで、水を吹きこむと、吸着パッドとガラス基板の密着部と吸着パッドとガラス基板の隙間との境界に、重力により自然に水が集まり、少量の水を吹きこんだとしても、集まった水が吸着パッドに吸収され、吸着パッドの吸着力が低下し、吸着パッドよりのガラス基板の剥離が素早く円滑に行われることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１５】
水を吹きこむ側を高くして、吸着パッドおよびガラス基板を水平面から下側に傾ける角度、即ち、吸着パッドおよびガラス基板が水平面となす角度は、水が重力で流下し得る角度であればよく、１度以上、９０度以下の角度で選定できる。傾きが、１度より小さいと、吸着パッドよりガラス基板を剥離する際に、吸着パッドとガラス基板の密着部と吸着パッドとガラス基板の隙間との境界に、水が重力により集中することなく分散する。境界線に水を集中させるのに、好ましい角度は、１０度以上であり、吸着パッドとガラス基板を水平面から下側に傾ける角度、即ち、吸着パッドおよびガラス基板が水平面となす角度は、好ましくは、１０度以上、９０度以下である。尚、傾ける角度の上限は、水平面より垂直である９０度である。
【００１６】
即ち、本発明は、吸着パッドと吸着パッドに吸着保持されたガラス基板端部との境界に生じさせた隙間に水を吹きこんで吸着を解き、吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法であって、吸着パッドおよびガラス基板を、水を吹きこむ側を高くして水平面より傾けた状態で、吸着パッドとガラス基板との境界に水を吹きこんで隙間を広げつつ剥離することを特徴とする吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法である。
【００１７】
更に、吸着パッドおよびガラス基板を傾けた際の、水平面となす角度が１度以上、９０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法である。
【００１８】
更に、本発明は、加圧盤を有する片面研磨機の加圧盤の自転軸を傾斜させることにより、吸着パッドおよびガラス基板を傾けることを特徴とする上記の吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法である。
【００１９】
更に、本発明は、加圧盤を有する片面研磨機の加圧盤の自転軸に傾斜手段を付設したことを特徴とする上記の吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法に使用する片面研磨機である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法を用いて、吸着パッドよりガラス基板を剥離する一例を示す側面図である。
【００２２】
自転軸１によって吊り下げられており、下面を平滑に加工してなる定盤である加圧盤２に吸着パッド３を貼着する。詳しくは、加圧盤２の下面に、両面粘着シートで吸着パッド３を貼り付け、更に、吸着パッド３の下面、即ち、吸着面にガラス基板Ｇを吸着し保持する。ガラス基板Ｇの吸着パッド３への保持は吸着パッド３に水を含ませ、ガラス基板Ｇを図示しない加圧ローラ等で押圧しつつ接触させると、ガラス基板Ｇが吸着パッド３に吸着され、吸着面に保持される。
【００２３】
図１に示すように、エアシリンダ４を駆動し、カム５を通じて回転軸６により回転可能な傾斜手段７を作動し、傾斜手段７に保持された自転軸１を傾け、加圧盤２を傾け、加圧盤２に貼着された吸着パッド３吸着されたガラス基板Ｇを、ハンド８に付設した複数の吸盤９で吸着しつつ、吸着パッド３とガラス基板Ｇとの間に図示しないエアガンで高圧エアを吹きつけ隙間を生じさせた後、その隙間にスプレーガン１０で水を吹きこんで隙間を広げつつ、言い換えれば、吸着している面積を少なくしていき、ガラス基板Ｇの水を吹きこむ側近傍を吸盤で下方に引くことによって、吸着パッド３からガラス基板Ｇを剥離させる。
【００２４】
その際、エアシリンダ４を駆動することにより、自転軸１を傾斜させることで加圧盤２が傾斜し、吸着パッド３およびガラス基板Ｇは、水を吹きこむ側を高くして水平面から下側に傾けた状態となる。傾けた状態にしたことで、吸着パッド３とガラス基板Ｇの間の隙間に水を吹きこんだ際、吸着パッド３とガラス基板Ｇの密着部と吸着パッド３とガラス基板Ｇの隙間との境界に、水が重力によりガラス基板Ｇ上を流れて自然に集まり、集まった水が吸着パッド３に吸収されることで吸着が解かれて隙間が広がっていき、少量の水を吹きこんだとしても、吸着パッド３の吸着力が素早く低下し、吸着パッド３よりのガラス基板Ｇの剥離が円滑に行える。
【００２５】
このように、吸着パッド３と吸着パッド３の下面に吸着保持されたガラス基板Ｇ端部との境界に生じさせた隙間に水を吹きこんで吸着を解く場合、水を吹きこむ側のガラス基板Ｇの端部を高くして、吸着パッド３およびガラス基板Ｇを水平面から下側に傾けた状態で、吸着パッド３とガラス基板Ｇとの隙間に水を吹きこみ、吹きこんだ水を重力の作用で吸水性のないガラス基板Ｇ上に流して、吸着パッド３とガラス基板Ｇの密着部と吸着パッド３とガラス基板Ｇの隙間との境界に水を集めて吸着を解くこととすれば、少量の水で円滑に吸着パッド３よりガラス基板Ｇが剥離され、本発明の吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法が特に好適に使用できる。
【００２６】
図２は、本発明の吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法を用いて、吸着パッドよりガラス基板を剥離する一例を示す側面図である。
【００２７】
テーブル１１上に両面粘着シートで吸着パッド３を貼り付け、更に、吸着パッド３の上面、言い換えれば、吸着面にガラス基板Ｇを吸着して保持する。ガラス基板Ｇの吸着パッド３への保持は吸着パッド３に水を含ませ、ガラス基板Ｇを図示しない加圧ローラ等で押圧しつつ接触させると、ガラス基板Ｇが吸着パッド３に吸着され、吸着面に保持される。
【００２８】
図２に示すように、水を吹きこむ側を高くして水平面に対して傾斜させたテーブル１１上で、吸着パッド３に吸着した状態のガラス基板Ｇを、ハンド８に付設した複数の吸盤９で上方より吸着し、吸着パッド３とガラス基板Ｇとの間に図示しないエアガンでエアを吹きつけ隙間を生じさせた後、その隙間にスプレーガン１０で水を吹きこんで、ガラス基板Ｇの水を吹きこむ側近傍を吸盤９で上方に引くことによって、吸着パッド３からガラス基板Ｇを剥離させる。
【００２９】
水を吹きこむ側のガラス基板端部を高くして、吸着パッド３およびガラス基板Ｇは水平面から下側に傾けた状態にしたことで、吸着パッド３とガラス基板Ｇの間の隙間に水を吹きこんだ際、吸着パッド３とガラス基板Ｇの密着部と吸着パッド３とガラス基板Ｇの隙間との境界に、水が重力により自然に集まり、少量の水を吹きこんだとしても、吸着パッド３の吸着力が素早く低下し、吸着パッド３よりのガラス基板Ｇの剥離が円滑に行える。
【００３０】
【実施例】
オスカー式片面研磨機を用い本発明の実施を行った。先に、オスカー式研磨機について説明する。
【００３１】
図３は、実施例で使用したオスカー式片面研磨機の主要部の側面図である。
【００３２】
図３に示すように、使用したオスカー式片面研磨機は、ガラス基板Ｇを片面研磨する際は、上側に加圧盤２を配し、研磨対象であるガラス基板Ｇを挟み込んだ下側の研磨盤１４を回転させることによって研磨する。詳しくは、該オスカー式片面研磨機は、加圧盤２の下面に、両面粘着シート１２で吸着パッド３を貼り付け、更に、吸着パッド３の下面、即ち、吸着面にガラス基板Ｇの非研磨面側を吸着し密着させて保持する。ガラス基板Ｇの吸着パッド３への保持は、吸着パッド３に水を含ませ、ガラス基板Ｇを図示しない加圧ローラ等で押圧しつつ接触させると、ガラス基板Ｇが吸着パッド３に吸着され、吸着面に保持される。自転軸１を中心に自転可能な加圧盤２を加圧し、保持されたガラス基板Ｇの下面側である研磨面を、回転駆動軸１３を中心に回転する研磨盤１４に両面粘着シート１２´で貼着され研磨布１５上に、酸化セリウムからなる研磨砥粒を水に懸濁させてスラリーとした研磨液を供給しながら、両面粘着シート１２´で貼り付けた研磨布１５に加圧し摺接することで研磨を行う片面研磨機である。
実施例１
オスカー式研磨機の上部加圧盤２を用いて、図１に示すように、吸着パッド３にガラス基板Ｇが吸着保持された状態で、エアシリンダ４を駆動し前述の手順で自転軸１を傾斜させて、吸着パッド３およびガラス基板Ｇを、水を吹きこむ側のガラス基板端部を高くして、水平面から下側に３０度傾けた状態とした。次いで、吸着パッド３とガラス基板Ｇの端部との境界に図示しないエアガンでエアを吹きつけ、吸着パッド３とガラス基板Ｇの間に隙間を生じさせ、次いで、その隙間にスプレーガン１０で水を吹きこみ、５０枚のガラス基板Ｇの剥離テストを行った。
【００３３】
詳しくは、図３に示したオスカー式片面研磨機を用い、直径、１２００ｍｍの加圧盤２の下面全面に貼着した吸着パッド３（富士紡績製  商品名  ポリパス
２０００Ｒ）に水を含ませた後、板厚、０．７ｍｍ、大きさ、６８０ｍｍ×８８０ｍｍのガラス基板Ｇを、押圧ローラにより押圧して吸着させた。
【００３４】
その後、図１に示すように、エアシリンダ４を駆動し自転軸１を傾け加圧盤２の下面を傾けて、水を吹きこむ側のガラス基板Ｇの端部を高くして、吸着パッド３およびガラス基板Ｇを水平面から下側に３０度傾けた状態にし、図示しないエアガンで、エアを吸着パッド３とガラス基板Ｇの端部の境界に０．６ＭＰａで吹きつけて、吸着パッド３とガラス基板Ｇの間に隙間を生じさせた後、該隙間に、スプレーガン１０で水５０ｍｌを、１秒間吹きこみつつ、剥離時間１０秒間で、ガラス基板Ｇの水を吹きこむ側近傍を吸盤９で下方に引くことによって、吸着パッド３からガラス基板Ｇを剥離させた。
【００３５】
このようにして、前記ガラス基板Ｇを５０枚剥離したが、破損したガラス基板Ｇは無く、剥離中の様子を目視で確認したところ、剥離中のガラス基板Ｇの剥がれる速さはほぼ一定であり、スプレーガン１０で供給した水は、吸着パッド３とガラス基板Ｇが密着している部分と、吸着パッド３とガラス基板Ｇが剥離していき広がっていく隙間との境界線に集まっていた。供給した水が重力によりガラス基板Ｇ上を流れて、該境界線に自然に集まり、吸着パッド３のガラス基板Ｇに対する吸着力が素早く低下して、吸着パッド３よりのガラス基板Ｇの剥離が円滑に行えた。
【００３６】
このように、本発明の吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法により、吸着パッド３に吸着保持されたガラス基板Ｇを剥離させる際に、ガラス基板Ｇに無理な反りを生じさせず、破損させることなくスムーズに剥離させられた。
比較例１
加圧盤２の自転軸１を傾けない以外、言い換えれば、加圧盤２の下面を傾けず水平にした以外は、実施例１と同様に５０枚のガラス基板Ｇの剥離テストを行った。即ち、実施例１で用いたのと同じオスカー式片面研磨装置およびガラス基板Ｇを用い、同様の剥離手順及び条件で吸着パッド３およびガラス基板Ｇを傾けず水平として剥離テストを行った。
【００３７】
前記ガラス基板Ｇを５０枚剥離したが、２枚のガラス基板Ｇが破損した。剥離中の様子を目視で確認したところ、剥離中のガラス基板Ｇの剥がれる速さは不規則で剥がれ方にムラがあり、スプレーガン１０で供給した水は、吸着パッド３とガラス基板Ｇが密着している部分と、吸着パッド３とガラス基板Ｇが剥離していき広がっていく隙間との境界線に集まることなく、供給した水の大部分が反ったガラス基板面を伝って落下し、境界線に到達しない。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法を用いれば、吸着パッドからガラスを剥離する際に、吸着パッドとガラス基板が密着している部分と、吸着パッドとガラス基板が剥離していき広がっていく隙間との境界線に、供給した水が重力により自然に集まり、吸着パッドのガラス基板に対する吸着力が素早く低下して、ガラス基板に無理な反り返りを生じさせず、ガラス基板を破損させることなく、素早く滑らかに剥離させられる。
【００３９】
また、使用する水の量が少ないので、ガラスの保持力の低下や作業環境に悪影響を与えることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法を用いて、吸着パッドよりガラス基板を剥離する一例を示す側面図である。
【図２】本発明の吸着パッドよりガラス基板を剥離する方法を用いて、吸着パッドよりガラス基板を剥離する一例を示す側面図である。
【図３】実施例で使用したオスカー式片面研磨機の主要部の側面図である。
【符号の説明】
Ｇ          ガラス基板
１            自転軸
２            加圧盤
３            吸着パッド
４            エアシリンダ
５            カム
６            回転軸
７            傾斜手段
８            ハンド
９            吸盤
１０          スプレーガン
１１          テーブル
１２、１２´  両面粘着シート
１３          回転駆動軸
１４          研磨盤
１５          研磨布
【図１】
2005019591.tif 000003
【図２】
2005019591.tif 000004
【図３】
2005019591.tif 000005